Tworzenie wydajnego oprogramowania w języku Java

Kod szkolenia:
Tytuł szkolenia:
Dni:
J/ADV
Tworzenie wydajnego oprogramowania w języku Java techniki zaawansowane
5
Opis:
Adresaci Szkolenia:
Szkolenie jest adresowane do programistów języka Java, którzy chcą poznać sekrety
tworzenia wydajnego oprogramowania w tym języku.
Cel szkolenia:
Celem szkolenia jest obycie się z praktykami tworzenia wydajnego oprogramowania w Java,
poprzez tworzenie benchmark'ów i badanie wydajności, profilowanie aplikacji, używanie
struktur danych odpowiednich do trybu pracy, wydajny dostęp do plików i przede wszystkim
obalenie błędnych mitów dotyczących pracy Garbage Collector'a. Wielu programistów Java
posiadających nawet wieloletnie doświadczenie nie zdaje sobie sprawy z tego jakie grzechy
popełnia próbując pomagać wirtualnej maszynie Java, czy Garbage Collector'owi, w rezultacie
otrzymując efekt przeciwny do zamierzonego. To szkolenie obala te mity i uczy prawdziwych
praktyk tworzenia wydajnego oprogramowania w Javie. A także jak zwiększyć wydajność
aplikacji bez dotykania samego kodu, czyli profilowanie JVM i GC.
Uczestnik szkolenia uczy się również używania zaawansowanych elementów języka takich
jak refleksja, introspekcja czy dynamiczne proxy.
Wymagania:
Od uczestników wymagana jest umiejętność programowania w języku Java.
Parametry szkolenia:
5*8 godzin (5*7 godzin netto) wykładów i warsztatów (z wyraźną przewagą warsztatów). W
trakcie warsztatów, odnajdywane są wąskie gardła aplikacji, badane aspekty wydajnościowe
różnych struktur danych i sposobów dostępu do dysku, a także ćwiczone zaawansowane
aspekty języka Java.
Wielkość grupy: maks. 8-10 osób.
Program szkolenia:
1. Tworzenie wydajnego oprogramowania
I. Różne wymiary wydajności
i. Wydajność obliczeniowa
ii. Wydajność pamięciowa (RAM footprint)
iii. Wydajność uruchomienia
iv. Wydajność skalowania
II. Wydajność a użytkownik - subiektywne odczucie wydajności
III. Proces tworzenia wydajnego oprogramowania
i. Analiza wydajności
ii. Projektowanie a wydajność
iii. Architektura a wydajność
iv. Kodowanie a wydajność
v. Testowanie a wydajność
vi. Profilowanie a wydajność
IV. Co wpływa na wydajność w Javie
2. Pomiary wydajności
I. Problemy ze zwiększaniem wydajności
II. Co to jest Benchmarking
i. Sposoby dokonywania pomiarów
ii. Zalety budowania benchmarków
iii. Micro-benchmark
iv. Macro-benchmark
v. Problemy wyników pomiarowania
III. Czym jest profilowanie aplikacji
i. Wpływ profilowania na wydajność
ii. Problemy z płaskim profilowaniem
iii. Zalety narzędzi do profilowania
iv. Narzędzia do profilowania (Java 6)
A. Problemy do zdiagnozowania
B. Opis narzędzi
C. Profilowanie w Eclipse
3. Wydajna praca z plikami
I. Strumienie
i. Podstawy
ii. Analiza alternatywnych rozwiązań
iii. Porównania wydajności rozwiązań na strumieniach
II. Swobodny dostęp do plików
III. Lepsza wydajność - bibliotek NIO
i. Kanały
A. FileChannel
B. ByteBuffer
C. Przykłady użycia kanałów
D. Porównanie wydajność rozwiązań
ii. Odwzorowywanie plików w pamięci
iii. Porównanie wydajności różnych metod dostępu do plików
IV. NIO2 - Java7
i. Path (operacje na ścieżkach)
ii. Files (operacje na plikach i katalogach)
A. Kopiowanie/Przenoszenie
B. System plików
C. Nowe funkcje odczytu/zapisu
D. StandardOpenOptions
E. Nowa konstrukcja try i Closeable (try-with-resources)
V. Serializacja
i. Podstawy serializacji
ii. Problemy z serializacją
iii. Analiza wyników serializacji
iv. Sposoby optymalizacji serializacji
4. Algorytm wydajności
I. Sztuka doboru algorytmu
i. Porównanie algorytmów
ii. Elegancja a brute-force
iii. Dziedzina problemu a algorytm
II. Problemy z rekurencją
III. Nie tylko algorytm się liczy
5. Kolekcje i tablice
I. API kolekcji
i. Podstawowe interfejsy
A. Iterator
B. Iterable
C. Collection
a. Set
b. List
c. Queue
d. Deque
D. Map
ii. Najważniejsze funkcje
II. Struktury danych - podstawy wydajnych operacji
i. Tablica laszująca
A. Kontrakt między equals a hashCode
B. Kontrakt equals
C. Problemy z danymi w tablicy haszującej
ii. Przeszukiwanie binarne
A. Drzewa czerwono-czarne
a. Opis zagadnienia
b. Zasady działania
c. Przykłady działania
III. Zbiory
i. Wydajność standardowych implementacji
A. HashSet
B. TreeSet
C. LinkedHashSet
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
D. EnumSet
ii. Nowe interfejsy zbiorów (Java 6)
A. NavigableSet
iii. Optymalizacja pracy na zbiorach
iv. Porównanie wydajności różnych implementacji przy różnych zadaniach
Listy
i. Wydajność standardowych implementacji
A. ArrayList
B. LinkedList
ii. Optymalizacja pracy z listami
iii. Porównanie wydajności list
iv. Opis struktur ArrayList i LinkedList - wizualizacja złożoności operacji
v. Interfejs RandomAccess a wydajność przeglądania listy
Kolejki
i. Wydajność standardowych implementacji
A. PriorityQueue
B. LinkedList
ii. Nowe API - kolejki dwustronne (Java 6)
A. Interfejs Deque
B. Wydajność implementacji kolejki dwustronnej
a. LinkedList
b. ArrayDeque
Mapy
i. Wydajność standardowych implementacji
A. HashMap
B. TreeMap
C. EnumMap
D. IdentityHashMap
E. WeakHashMap
F. LinkedHashMap
ii. Nowe API map (Java6)
A. NavigableMap
iii. Optymalizacja pracy na mapach
iv. Porównanie wydajności map
v. Jak stworzyć cache
Stare kontenery (Java 1.0 i 1.1)
i. Implementacje starych kontenerów
A. Hashtable
B. Vector
C. Stack
D. BitSet
ii. Enymerator - Enymeration
iii. Porównanie wydajności z nowymi implementacjami
Widok kolekcji
i. Zalety używania
ii. Niebezpieczeństwa
iii. Optymalizacja
IX. Collections- klasa pomocnicza
i. Podstawowe funkcje
ii. Rola w optymalizacji
iii. Wykorzystanie w algorytmach
X. Wydajność a kolekcje odporne na wielowątkowość
i. Wydajność kolejek wielowątkowych
A. ConcurrentLinkedQueue
ii. Wydajność kolejek blokujących
A. BlockingQueue
B. ArrayBlockingQueue
C. DelayQueue
D. LinkedBlockingQueue
E. PriorityBlockingQueue
F. SynchronousQueue
iii. Wydajność dwustronnych kolejek blokujących
A. BlockingDeque
B. LinkedBlockingDeque
iv. Wydajność list wielowątkowych
A. CopyOnWriteArrayList
v. Wydajność map wielowątkowych
A. ConcurrentMap
B. ConcurrentNavigableMap
C. ConcurrentHashMap
D. ConcurrentSkipListMap
XI. Tablice
i. Zalety stosowania tablic
ii. Wady stosowania tablic
iii. Porównanie tablic z ArrayList
iv. Klasa pomocnicza Arrays
6. Caliper - microbenchmark Framework
I. Czym jest Caliper
II. SimpleBenchmark
III. Przykłady menchmarków
IV. Uruchomienie Caliper
V. Benchmarki parametryzowane (@Param)
VI. Parametry Caliper
VII. Prezentacja wyników przez WWW
VIII. Pułapki
7. Kontrola ładowania klas
I. Ładowanie klas- proces
II. Klasa Class
III. ClassLoader- kiedy tworzyć?
IV. Po co kontrolować ładowanie klas?
V. Zachłanne ładowanie klas
i. Jak działa zachłanne ładowanie klas
ii. Przykład zachłannego ładowania klas
iii. Kontrola zachłannego ładowania klas
VI. Redukowanie ilości klas
i. Klasy wewnętrzne
ii. Łączenie listenerów
iii. Refleksja
iv. Dynamiczne Proxy
VII. Kiedy warto kontrolować ładowanie klas?
8. Zarządzanie pamięcią
I. Java a zarządzanie pamięcią
i. Jak działa odśmiecanie pamięci (Garbage Collector)
ii. Co gwarantuje Garbage Collector?
iii. Cykl życia obiektu
A. Fazy cyklu życia obiektu
B. Wyspy obiektów
C. Metoda finalize
D. Problemy i pułapki
II. Typy referencji a Garbage Collector i proces odśmiecania
i. SoftReference
ii. WeakReference
iii. PhantomReference
III. Wycieki pamięci w Javie
i. Powody
ii. Złe praktyki
iii. Unikanie
IV. Garbage Collector - złe praktyki
V. Ograniczanie zajętości pamięci
VI. Opcje strojenia Garbage Collector'a
i. Parametry konfiguracyjne Garbage Collector'a
A. Słaba teoria generacji - podstawa wydajnej pracy na obiektach
B. Typy odśmiecania
a. Minor Collections
b. Major Collections
C. Generacje obiektów
a. Organizacja pamięci w Javie
b. Młoda generacja
1. Eden
2. Survivor Space
c. Stara generacja
d. Pamięć permanentna
D. Parametry wydajnościowe Garbage Collector
E. Wymiarowanie pamięci (generacji)
ii. Optymalizacja algorytmu odśmiecania dla konkretnej aplikacji na
konkretnej platformie sprzętowej
iii. Rodzaje GC
A. Rodzaje
a. Serial Collector (Serial + Serial Old)
b. Parallel Collector (Parallel Scavenge + Parallel Old)
c. Concurent Collector
d. Parallel Copying Collector
e. G1 – Garbage First
B. Zasady działania
C. Preferencje
D. Skalowalność
E. Strojenie
F. Problemy i rozwiązania
iv. Opcje podglądu pracy GC
v. Zalecenia przy wyborze GC
9. Maszyna wirtualna Javy
I. Podstawowe tryby pracy a wydajność
II. Parametry wydajnościowe JVM
III. Porównanie wydajności różnych wersji JVM (1.4, 5.x, 6.x, 7.x)
i. Na poziomie różnych benchmarków
A. JBB2000
B. JBB2005
C. VolanoMark 2.5
D. I/O Benchmark Comparsion
E. CMS Server Benchmark
ii. Na poziomie różnych parametrów wydajnościowych
A. Działanie po stronie serwera
B. Startup
C. RAM footprint
D. Kopiowanie tablic
E. Wydajność GC
F. Operacje wejścia-wyjścia
10. Problemy z optymalizacją
I. Optymalizacje kompilatora a micro-benchmark
II. Micro-benchmark a GC
III. Uruchamianie wielu aplikacji
IV. Przyzwyczajenia programistów
V. Optymalizacja za kompilator
VI. Przedwczesna optymalizacja
VII. Antywzorze związane z wydajnością
i. Zachłanność
ii. Pośpiech
iii. Lenistwo
iv. Ignorancja
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)